关于视频播放成功率提升方法的研究

【摘 要】为了助力运营商解决互联网视频业务播放成功率较低、用户投诉过多等问题，通过实际播放案例深入分析了视频播放成功率的影响因素，通过对视频Flash插件加载、IP访问权限、P2P域名指向等集中要素进行重点探讨，得出运营商角度提高视频播放成功率的手段和方法，旨在帮助解决视频播放失败、卡顿次数较多等问题。

【关键词】互联网服务提供商 视频播放成功率 拨测 powza数据库

[Abstract] In order to solve the problems such as the low success rate of the Internet video service and the excessive user complaints， the paper analyzes the influencing factors of the success rate of the video play through the actual play case， through the video Flash plugin loading， IP access rights， P2P domain name pointing Focusing on the key elements of the operator perspective to improve the success rate of video playback means and methods designed to help solve the video playback failure， the more the number of Carton and other issues.

[Key words]ISP video play success rate dial test powza database

1 引言

互联网视频（Internet TV）业务一直深受用户喜爱，在ISP（Internet Service Provider，互联网服务提供商）的承载网络上，45%的流量为流媒体流量，占据了ISP的大部分带宽。目前视频网站越来越多，有如爱奇艺、央视CNTV、暴风影音、优酷、土豆、腾讯视频等，同时随着电视盒子的ICP（Internet Content Provider，内容服务商）厂商越来越多，ISP如何更好地承载这些视频业务，如何给用户带来更优良的体验需要研究与探讨。本文着重以提高用户体验为目标，对热门的视频业务的组网、调度过程以及其他一些影响播放成功率的因素进行剖析，从ICP厂家的调度节点、ICP厂家的P2P控制策略、资源引入等几个角度出发，旨在提高视频播放的成功率，提升用户视频播放感知[1]。

2 视频播放业务现状

目前针对用户投诉量高的视频业务进行了拨测，通过拨测结果发现，在央视CNTV、暴风影音、爱奇艺等视频网站上播放成功率较低，如表1所示：

3 影响视频成功率的因素

通过对外部和内部因素的分析，总结出目前影响视频播放的因素[2]主要有：

（1）用户操作不当：用户存在登录错误、TCP/IP（Transmission Control Protocol）协议、DNS（Domain Name System）服务器设置、网络防火墙设置错误等问题，导致访问失败。

（2）终端问题：用户终端中毒、手机故障、网卡故障等。

（3）线路问题：网卡终端、网口脱落等。

（4）网络环境：带宽不够、小区网络故障等。

（5）缓存问题：缓存系统对此网站进行缓存的业务无法播放。

（6）源站原因：由于源站自身原因产生调度错误，在没有资源引入的情况下，源站自行将用户请求调度到其他省份，由于流控策略导致用户获取不到该省份的数据，从而播放失败。源站自身的播放插件问题导致用户无法加载Flash插件，播放失败。

（7）DNS域名解析[3]：DNS是用户请求反馈数据的第一步，通过调整DNS的解析地址，可以将用户的请求分发到不同的服务器、分发到不同资源上。例如：将爱奇艺调度至IDC资源，这样用户就不必去源站请求资源调度，而在省内DNS服务器上即可做到，可大大减少视频播放的等待时间和卡顿次数。而某些视频网站由于程序控制，对于不同资源模块的调度方式也不近相同，在各个资源调度切换（例如P2P-CDN（Peer-to-Peer or Content Delivery Network，点对点网络或者内容分发网络））中每次都会请求DNS返回服务器IP，在此过程中如果能够控制用户直接访问到某个资源上，将大大减少卡顿时间。

（8）IP地市权限问题：用户的IP地址不在访问列表中，不被允许访问。

4 案例剖析

4.1 源站调度错误

在没有资源引入的情况下，用户访问和请求都是由源站调度到其他省份，而其他ISP由于流量成本压力，都存在或多或少的流量控制策略，流量控制策略直接导致用户无法获取到该省份的数据，流媒体数据加载失败，从而播放失败。某些源站由于播放加载页面时需要提前加载播放的Flash插件，而各个源站的插件不尽相同，故插件文件也会导致播放失败[4]。

具体案例：

某省电信运营商互联网内容运营中心接到用户关于使用暴风影音网页播放视频经常失败的投诉之后，使用暴风影音客户端对用户的播放过程进行模拟，结合具体的拨测数据，发现暴风影音的播放成功率较低，在20%左右，针对相关问题，运营人员对暴风影音进行了抓包测试：

（1）根据对数据大量抓包分析发现，播放情况与域名相关，加载这个域名的时候会出现失败。

（2）根据抓包分析，得到问题域名的IP地址，解析IP后发现，目前提供服务的节点为北京节点和成都节点，而服务给运营商的节点地址为成都节点。

（3）由于Windows的域名解析服务首先是通过对“/windos/system32/drive/etc/hosts”文件进行解析，如果这个文件定义了域名和IP的关系，则会先使用hosts文件进行解析。通过对域名绑定测试，将暴风影音网站的域名强制解析到某省份的节点上，在ISP网络下通过绑定hosts文件，即hosts文件执行以下操作“221.204.234.44 ，60.220.197.199 ”，播放出来的效果为：北京节点广告几乎全部可以播放，视频资源部分可以播放；成都节点广告几乎全部不可以播放。而服务给ISP的为成都节点，直接导致了用户在获取成都节点资源的时候出现失败。

4.2 DNS域名解析

在用户访问互联网的过程中，DNS解析（即域名和IP地址的解析）是所有访问请求的第一步，ISP通过对DNS的调度，可以针对不同的网站和不用的用户群体分配不同的互联网内容资源。例如：将某个视频网站不通过ICP的调度方式，采用DNS的劫持，将用户的请求直接分配到某个节点之上，从而减少用户通过源站和其他节点之间的相互调度在网络中转时给用户带来的网络等待。

具体案例：

某省运营商在日常巡检时发现，央视盒子在程序最开始加载广告的同时，程序下方显示P2P启动失败，广告播放完毕后画面即处在一直加载的状态，需要等待1分钟才出现画面，等待时间较长，容易让客户误以为视频播放未成功。

根据对央视CNTV的播放测试发现，央视CNTV播放完广告之后，在请求资源时会先发起P2P的资源请求，P2P模块加载的时候，通过域名在DNS服务器上查找到了一个IP，根据此IP去服务器请求资源，而ISP的带宽保障策略又不允许P2P流量通过，程序请求不通过，继续调用CDN域名。等待时间即出现在P2P域名请求的过程中。

4.3 powza数据库无权限

powza数据库为IP访问权限数据库，用户在使用移动网络获取到IP之后，如果此IP不在powza数据库中，用户则没有网络访问权限，无法请求到视频数据，导致播放失败。

具体案例：

手机端的部分用户在使用央视CNTV播放视频时发现，广告播完之后画面一直处于加载的状态，而在PC端测试却无此问题，通过对多个安卓终端在3G/4G网络下测试发现，只有部分IP存在此问题，由于故障处于223.104.94.0/24中，故与源站进行联系，发现223.104.94.0/24这个地址段为新增的IP地址段，在IP138上没有更新，归属地显示为“中国移动”。在本省的移动powza数据库中没有此IP的信息，导致用户对该网段没有访问权限，在加载视频的时候无法加载。

4.4 省内资源引入问题

在省内资源引入的问题上，对于IDC资源在引入之后未有其他保障措施，由于IDC服务能力不够导致了用户播放失败。

资源调度方面，ISP省内没有CDN节点，而本省ISP无法控制他省的网络策略、流量、带宽等情况，用户在点播视频时受限于这些因素从而播放成功率不可控。

5 解决方案制定

5.1 问题列表

影响视频成功率的问题及时策列表如表2所示。

5.2 问题对策

（1）对策一：协调源站资源节点更新

协调暴风影音源站，针对用户插件无法加载的问题对贵州访问的成都节点的Flash插件进行更新，更新之后用户不再出现播放插件无法加载的情况。在解决此问题之后的两个月，暴风影音网页版全国均不能播放，抽取北京、河北、贵州、陕西等8个省市进行测试后发现情况相同，与其他运营商抓包分析发现视频问题的产生与域名相关，更新该域名全国移动节点后视频播放恢复正常。

效果：在源站修改问题之后，网页版播放正常。

（2）对策二：P2P[5]域名指向为空

在针对央视CNTV播放卡顿的问题中，用户请求P2P域名，DNS和用户交互的时间导致了用户点播卡顿。省内流控对CNTV的P2P的流控限制为0，在引入了央视CNTV的CDN资源之后，在DNS服务器上将央视P2P域名直接指向为空，DNS服务器直接返回空给用户而不去解析，这样就减少了交互时间。

效果：将央视CNTV的P2P指向为空之后，P2P和CDN的节点切换时间减少了23 s，用户在播放完广告之后，只需要等待P2P到CDN模块的切换时间（大约在0.01 s）即可观看视频，无卡顿感。

（3）对策三：powza数据库专人更新

由于powza数据未更新导致对央视CNTV访问失败，故将新增的地址段加入到powza数据库中。目前公网地址更新均由集团公司负责，且每次更新针对的目标也不一样。今后将安排专人进行powza数据库更新，所有的公网IP也将由专人负责。

效果：将新增地址段加入到powza数据库中后，播放正常。

（4）对策四：省内资源引入[6]

为了集中解决资源受限于他省而不可控的问题，贵州移动互联网支撑室经过多方联系，与暴风影音以及央视CNTV商务部门建立了CDN引入协议，成功引入了暴风影音和央视CNTV贵州CDN节点，暴风影音和央视CNTV的播放将不再经过成都或其他CDN节点省份而使用自己的资源，实现对本省用户访问的内容可观可控。

6 效果评估

通过资源引入和源站协调工作，在对视频网站进行模拟用户播放的拨测测试后发现，暴风影音的播放成功率由原先的80%提高到了100%，央视CNTV的播放成功率也由65%提高到了100%，同时爱奇艺的视频服务质量也大大提高。整改后当月拨测所得结果如表3所示[7]。

7 结束语

针对互联网视频类故障进行研究，深入各ICP的视频服务原理，对影响互联网视频播放成功率的因素进行分析，对视频服务商进行归类，针对相同的服务方式，对影响视频播放成功率的要素进行研究，总结出适合于大多数视频播放成功率提升的方案方法。在解决了央视CNTV、爱奇艺、暴风影音的播放感知不理想的问题中积累了较多的经验，后期将不断完善业务测试保障体系，对各大视频网站的网站调度和访问原理进行梳理，作为后期处理该类问题的参考。

参考文献：

[1] 张杰. 互联网视频产业发展要素[J]. 互联网天地， 2013（1）： 35-39.

[2] 陈卓. 改善P2P流媒体系统服务能力的架构和机制研究[D]. 成都： 电子科技大学， 2013.

[3] 杜跃进，张兆心，王克，等. 基于用户感知的DNS解析网络性能测量技术[J]. 南京航空航天大学学报， 2013（1）： 11-0-115.

[4] 牛宪龙. 云网络视频服务平台及其资源调度研究[D]. 合肥： 中国科学技术大学， 2011.

[5] 刘晨光，秦华. 基于混合式P2P的域名系统中超节点选择策略[J]. 微计算机信息， 2010（9）： 107-108.

[6] 孙银青，文静，李倩，等. Cache、CDN、IDC内容引入协同策略研究[J]. 电信工程技术与标准化， 2015（3）： 51-54.

[7] 马志龙. 基于用户感知质量优化的流媒体服务系统的研究[D]. 武汉： 华中科技大学， 2009.

[8] 杨戈，廖建新，朱晓民，等. 流媒体分发系统关键技术综述[J]. 电子学报， 2009（1）： 137-145.

[9] 杜建凤，姜欣，吴茜，等. 互联网资源引入效果评估方法设计及实现[A]. 全国无线及移动通信学术大会论文集[C]. 2012.

[10] 史正伟，刘欣梦，张秀成，等. 构建GPRS系统智能DNS提升GGSN负载均衡和容灾能力[A]. 全国无线及移动通信学术大会论文集[C]. 2012.

[11] 贺琛，陈肇雄，黄河燕. Web缓存技术综述[J]. 小型微型计算机系统， 2004，25（5）： 836-842.